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不斷鑽研 翰祺永攀新高

-- 超高溫石墨化爐專用低器身大功率水冷變壓器研發專訪

碳纖維(carbon fiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,並且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。非氧化環境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

碳素材料在2500℃甚至3000℃爐溫下燒結和石漠化是高性能碳纖維生産所必須采用的工藝,因而加熱電源配套的水冷加熱變壓器是關鍵器件,我公司配套的超高溫石墨化爐專用大電流水冷變壓器能夠滿足超高溫石墨化爐T300到T1000碳纖維産品的工藝要求,單機最大滿載參數2*30KA/65VAC。

近日,我公司定制研發的大功率低矮器身碳纖維石墨化爐專用水冷變壓器的合作協議,爲滿足用戶的工藝要求,整機容量700KVA的變壓器器身高度要降低到500mm以內,而且爲了保證高溫爐的調溫要求,水冷變壓器要具備原邊大範圍調壓功能,這給水冷變壓器的研發制造提高了很大難度,經過精確的電氣參數設計計算和科學的結構設計,在保證産品的電氣性能優良的前提下,高壓線圈采用全水冷餅式結構,低壓線圈采用水冷銅板式結構,整體線圈爲交錯式分布軸向壓裝,既降低了線圈高度,且保證高效的散熱。經過我公司研發技術人員和工程工藝技術人員刻苦攻關,最終方案確定,並得到用戶認可。

整機方案結構示意圖如下。

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在研發制和造過程中,進一步優化産品的選材用料和細節工藝,銅管外包絕緣選用進口杜邦公司N0mex-T410絕緣材料,采用半疊包多層纏繞,保證産品絕緣和耐溫的高可靠性。

高壓線圈采用水冷多餅式結構,低壓線圈采用水冷銅板式結構,整體線圈爲交錯式分布軸向壓裝,既降低了線圈高度,且保證高效的散熱。高壓側調壓抽頭用銅排幅向引出。

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鐵芯內置水冷換熱器,強化鐵芯散熱能力,采用30Q120高導磁硅鋼片,同時采用先進的多級步進多級疊片方式,有效降低了空載損耗、空載電流和噪聲。在設計、制造過程中較好地消除了變壓器大電流漏磁渦流引起局部發熱問題,産品具有極高的可靠性。

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根據水冷散熱特性,合理分配水冷管路水流量,達到最佳冷卻效果,水系統管路設計安全可靠,主管路采用銅管路,滿足防腐要求,出水嘴采用國際標准的密封螺紋,有效防止滲漏。分支連接管路采用耐高溫尼龍纖維與橡膠複合管路或聚四氟乙烯管路,保證可靠的耐溫耐壓耐久性。進出水設計溫差低于5℃,水流速設計值低于1.5m/s,工作壓力設計值低于3bar,保證水冷系統工作的穩定可靠。

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銅管繞組引出端采用橫向引出方式,局部加強絕緣,並根據客戶要求對變壓器采用“三防漆”處理(防鹽霧、防濕熱、防黴菌),裝飾性好,耐腐蝕性、保光性、保色性較好,有良好的流平性和遮蓋力,結構簡化,外形美觀。

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     整机满足IP56等級的防護要求。

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三河市翰祺電氣設備有限公司行政部宣

2019年4月17日


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